بخشی از مقاله
چکیده
بررسی روابط بین دبی و پارامترهای کیفی آب به منظور ارزیابی کیفیت آن در وضع کنونی و پیش بینی تغییرات آن در آینده ضروری است. آگاهی از تغییرات دبی رودخانه و پارامترهای کیفی آب میتواند در مدیریت منابع آب مؤثر باشد. این پژوهش بر روی رودخانه زاو استان گلستان به مدت 3 ماه، در فصل تابستان سال 1395 در 5 ایستگاه نمونه برداری انجام شد.
هدف از انجام این پژوهش تعیین ارتباط بین دبی با پارامترهای کیفی آب است. نتایج نشان میدهد که ارتباط معنی دار مستقیم بین دبی و اکسیژن محلول وجود دارد، از طرفی نیز ارتباط معنی دار معکوس بین دبی با هدایت الکتریکی، کل جامدات محلول، سختی کل، نیترات، فسفات و آمونیاک وجود دارد، همچنین بین دبی و شوری نیز با افزایش دبی، شوری حالت ثابت داشته است و تغییرات چندانی نداشته است. به دلیل افزایش روز افزون جمعیت در بالادست، فعالیت های کشاورزی و دامداری در منطقه و نیز کاهش میزان جریان رودخانه در فصل تابستان، این مشکلات نیازمند یک برنامه مدیریتی منظم در خصوص کیفیت آب و جلوگیری از ورود مواد آلاینده به رودخانه میباشد.
.1 مقدمه
از دیرباز بهره برداری از آب رودخانهها به منظور استفاده در شرب، کشاورزی و... مورد توجه بودهاند. به مرور زمان با گسترش جوامع و رشد جمعیت افزایش استفاده از منابع آبی و دخل و تصرف غیرطبیعی باعث کاهش کیفیت آب رودخانه شده است
رودخانهها که در طول تاریخ یکی از منابع عمده آب مصرفی بشر بودهاند، سهم کوچکی از آب موجود بر روی کره زمین را در بر میگیرند که حدود 2 درصد میباشد.[4] کمیت و کیفیت آب یکی از پایههای اصلی توسعه پایدار به شمار میروند. از طرفی رودخانه ها نیز به عنوان یکی از منابع اصلی و قابل دسترس تامین کننده نیازهای جوامع بشری مطرح بوده که علاوه بر کمیت آب و میزان آورد، کیفیت آب آنها نیز جزء پارامترهای مهم تعیین کننده محسوب میشوند.
امروزه هم چنین خصوصیت کیفی آب یکی از مولفههایی است که ضرورت لحاظ آن در برنامه ریزی مربوط به مدیریت منابع آب و هم چنین ارزیابی سلامت حوزههای آبخیز و ایجاد تغییرات مدیریتی در آن کاملا احساس شده لکن تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته است.
کرمی مقدم [1] - 1385 - ، در بررسی تغییرات دبی رودخانه گرگانرود در روند تاثیر پذیری پارامترهای کیفیت آب این رودخانه، بیان نمودند که با تغییر دبی رودخانه، غلظت مواد محلول در آب دستخوش تغییر میشوند، لذا در طول دورههای پرآبی و کمآبی، پارامترهای کیفیت آب باید به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گیرد. وی با جمع آوری آمار خام 10 ساله پارامترهای مورد نیاز، جهت تجزیه و تحلیل نحوه تغییرات آنیونها و کاتیونها در مسیر رودخانه گرگانرود، در ایستگاه های گنبد قزاقلی و سد گرگان دیاگرامهای کالینز و شولر را ترسیم کرده و چنین نتیجه گرفت:
در ایستگاه گنبد بین افزایش دبی و کاهش شوری، ارتباط بسیار نزدیکی وجود داشته، در ایستگاه قزاقلی، افزایش دبی باعث کاهش میزان NaCl و در ایستگاه سد گرگان باعث کاهش کلیه عوامل شیمیایی به ویژه سولفاتها شده است. همچنین مدل سازی ارتباط عوامل مرتبط با آب با کیفیت بسیار محدود بوده و در این خصوص میتوان به نتایج Yuanو [6] - 1999 - Mitchell، در مورد نداشتن رابطه معنی دار بین دبی و ارتوفسفات، Vieux و [5] - 2003 - Moreda، در رابطه معنی دار بین فسفر و دبی و نداشتن رابطه واضح بین نیتروژن و دبی در رودخانه اسلسنیوس آمریکا اشاره کرد.
.2 مواد و روش
حوزه آبخیز زاو در شرق روستای یلچشمه واقع شده است که از نظر موقعیت سیاسی جزو محدوده شهرستان کلاله میباشد. راه دسترسی به این حوزه مورد مطالعه از روستای یل چشمه به سمت شرق بوده که پس از گذشتن از روستای یلچشمه وارد حوزه مورد نظر میشویم. حوضه آبریز زاو با مساحتی معادل 13353/94 کیلومتر مربع میباشد. طول این رودخانه 20500، ارتفاع 919/5 و شیب متوسط آن 23/2 میباشد. نوع بستر این رودخانه در اکثر مناطق سنگلاخی و پوشیده از قلوه سنگ است. شکل 1، منطقه مورد مطالعه را نشان میدهد.
شکل:1 منطقه مورد مطالعه و پراکنش مکانی ایستگاههای نمونه برداری شده در حوضه آبریز زاو
این مطالعات در تابستان سال 95 در 3 ماه بر روی کیفیت آب رودخانه زاو صورت گرفت و دادههای جمع آوری شده بر ترتیب وقوع در 3 ماه گرم سال بوده. بعد از تعیین سرعت آب، عرض و عمق رودخانه دبی طبق فرمول زیر محاسبه گردید.
عمق متوسط*عرض متوسط- سطح مقطع سرعت آب*سطح مقطع- دبی میزان هر یک از فاکتورها؛ آمونیاک، فسفات، نیترات، سختی کل، جامدات کل محلول، در هر ایستگاه با نمونه برداری از آب رودخانه طی 3 ماه در فصل تابستان در آزمایشگاه تعیین گردید. سنجش اکسیژن محلول ، هدایت الکتریکی و شوری نیز توسط کیت پرتابل در محل ایستگاهها انجام و ثبت گردید.
اندازه گیری سرعت جریان آب با تعیین فاصله حدود 10 متر بسته به شرایط بستر رودخانه با ثبت زمان انجام شد و برحسب ثانیه ثبت گردید و سپس بر اساس متر بر ثانیه، سرعت جریان آب محاسبه شد. عرض رودخانه توسط متر در ایستگاه مورد نظر ثبت گردید. عمق رودخانه توسط میله شاخص در سه نقطه وسط و کناره ها اندازه گیری شده سپس میانگین اعداد بدست آمده ثبت گردید. در این پژوهش به منظور بررسی ارتباط بین دبی و پارامترهای کیفیت آب در ابتدا توسط نرم افزار Minitab آزمون نرمال بودن دادهها صورت گرفت و سپس با استفاده از نرم افزار Excel مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
.3 بحث و نتایج
در بررسی تغییرات رودخانه زاو در روند تاثیر پذیری دبی بر پارامترهای کیفیت آب نشان میدهد که در طول زمان با افزایش یا کاهش دبی، پارامترهای کیفی آب نیز دستخوش تغییرات شدهاند. پارامترهای کیفیت آب مانند کل جامدات محلول، هدایت الکتریکی، سختی کل، نیترات، فسفات، آمونیاک با افزایش دبی کاهش یافته و اکسیژن محلول رو به افزایش و شوری حالت ثابت داشته است.
-1-3 اکسیژن محلول : - DO -
یکی از پارامترهای مهم در تعیین کیفیت آب DO میباشد که مخفف کلمه Dissolved Oxygen و به معنی اکسیژن محلول در آب می باشد. پارامتر DO بیشتر برای تصفیه فاضلاب و گاهی برای تصفیه آب اندازه گیری میشود. نمودار 1 نشان میدهد طی گذشت زمان با افزایش دبی، اکسیژن محلول نیز افزایش یافته است، در نتیجه بین دبی و اکسیژن محلول رابطه معنیدار مستقیم وجود دارد.
نمودار:1 رابطه دبی و اکسیژن محلول
